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00Cr21Ni56Mo16W4 (Inconel 686)

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金(jin)也系(xi)鎳鉻鉬系(xi)合(he)(he)金中(zhong)的(de)(de)(de)(de)一(yi)種較新牌號，并于(yu)1993年問世(shi)。此(ci)(ci)(ci)合(he)(he)金系(xi)在Hastelloy C-276基礎上，僅提高(gao)鉻量到～21%,降低鐵量到≤2%,使此(ci)(ci)(ci)合(he)(he)金的(de)(de)(de)(de)Cr+Mo+W總量高(gao)達41%,系(xi)此(ci)(ci)(ci)類合(he)(he)金中(zhong)最高(gao)的(de)(de)(de)(de)。在一(yi)些介(jie)質中(zhong)，686合(he)(he)金的(de)(de)(de)(de)耐蝕性一(yi)般優于(yu)前述的(de)(de)(de)(de)幾種Ni-Cr-Mo系(xi)合(he)(he)金。但由于(yu)合(he)(he)金中(zhong)Cr+Mo+W總量高(gao)，因此(ci)(ci)(ci)即使此(ci)(ci)(ci)合(he)(he)金含鐵量≤1%,合(he)(he)金的(de)(de)(de)(de)熱穩定(ding)性仍會(hui)受到一(yi)定(ding)影響。為(wei)此(ci)(ci)(ci)，為(wei)了防止此(ci)(ci)(ci)合(he)(he)金固(gu)溶態基體上仍會(hui)有金屬間相等的(de)(de)(de)(de)存在，此(ci)(ci)(ci)合(he)(he)金的(de)(de)(de)(de)固(gu)溶處(chu)理(li)溫度(du)需(xu)高(gao)達～1200℃且需(xu)快速冷(leng)卻(que)。

一、化學成分和組織特點

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金的化學(xue)成分見表(biao) 。

  此合金(jin)固溶處理(li)態(tai)系呈面心立方的(de)單(dan)一奧(ao)氏體組(zu)織(zhi)，但經熱成(cheng)型和焊態(tai)則在基體上會有μ相(xiang)(xiang)等金(jin)屬間相(xiang)(xiang)和少(shao)量碳化物(wu)析出。圖3-5-38所(suo)示(shi)照片為合金(jin)元素(su)成(cheng)與 686合金(jin) 相(xiang)(xiang)近的(de) 622合金(jin)經掃描電鏡(jing)觀察所(suo)獲得的(de)μ相(xiang)(xiang)照片。

二(er)、耐腐蝕(shi)性能

  1. 全面(mian)腐蝕

 （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)耐(nai)全面腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)見圖3-5-39和圖3-5-40,系此合(he)金(jin)(jin)(jin)在(zai)硫酸、氯化氫中的(de)等腐(fu)蝕(shi)圖并與其他Ni-Cr-Mo(-W)型合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)比較(jiao)；圖3-5-41則系此合(he)金(jin)(jin)(jin)在(zai)幾種(zhong)還原性(xing)(xing)(xing)酸中的(de)耐(nai)全面腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)并與C-4、C-276、C-22、622合(he)金(jin)(jin)(jin)、59合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)比較(jiao)。可以明顯看出(chu)，在(zai)所試驗的(de)諸多介質條(tiao)件下，686合(he)金(jin)(jin)(jin)具有最佳(jia)的(de)耐(nai)全面腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)。

  2. 局部腐(fu)蝕(shi)

    ①. 晶間腐(fu)蝕 

     圖3-5-42系686合金在沸騰溶液（33%H₂SO₄+1.2%HCl+1%FeCl₃+CuCl₂,ASTM G28)中的時間－溫度敏化曲線。固溶態的00Cr21Ni56Mo16W4合金在此介質中的腐蝕速率為0.25mm/a.而圖3-5-42的結果表明，此合金對晶間腐蝕最敏感的溫度是950℃.當敏化時間＜1h,此合金的腐蝕速率可＜0.51mm/a,敏化＞1h后，合金的腐蝕速率顯著增加，敏化4小時,腐蝕速率可高達2.5mm/a。

     進一步研究表明，降低686合金(jin)(jin)的(de)(de)C≤0.008%,Fe<0.5%,并加(jia)入(ru)穩(wen)定(ding)化元素(su)Ti(控制Ti/C比），可顯著降低686合金(jin)(jin)的(de)(de)晶(jing)間腐蝕敏(min)感性。圖3-5-43系采取降碳、降鐵、加(jia)鈦(tai)，控制Ti/C后(hou)的(de)(de)合金(jin)(jin)（622-00Cr21Ni59Mo14W3Ti)的(de)(de)腐蝕試驗結果。顯然，采取此(ci)措施后(hou)，抑(yi)制了碳化物等的(de)(de)有害(hai)作用，敏(min)化態耐蝕性獲得顯著提(ti)高。

    ②. 點腐(fu)蝕(shi)和縫隙(xi)腐(fu)蝕(shi) 

     表(biao)3-5-57和(he)表(biao)3-5-58列(lie)出了 686合(he)金的耐點(dian)(dian)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)和(he)耐縫(feng)隙腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能(neng)。可以(yi)看出，在(zai)所試驗(yan)條件(jian)下，686合(he)金的耐點(dian)(dian)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)（腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速(su)率(lv)和(he)臨界點(dian)(dian)蝕(shi)(shi)(shi)溫(wen)度(du)）優(you)(you)于C-276合(he)金（00Cr16Ni60Mo16W4),耐縫(feng)隙腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能(neng)（臨界縫(feng)隙腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)溫(wen)度(du)）在(zai)Green Death溶液中既(ji)優(you)(you)于C-276,又優(you)(you)于00Cr22Ni60Mo13W3合(he)金。

     圖3-5-44系在 11.9%H₂SO₄+1.3%HCl+1%FeCl₃+1%CuCl₂溶液中，686合金與其他幾種鎳鉻鉬（鎢）合金耐縫隙腐蝕性能的比較，可以看出，686合金的耐縫隙腐蝕性最佳。

     表3-5-59系(xi)686合(he)(he)金堆(dui)(dui)焊(han)層在(zai)苛刻的(de)(de)(de)氧化(hua)性氯化(hua)物(wu)溶液中的(de)(de)(de)臨界點(dian)蝕(shi)電位(wei)并與C-276和C-22、622三種鎳鉻鉬（鎢）合(he)(he)金對比的(de)(de)(de)結(jie)果(guo)，可以看出，686合(he)(he)金的(de)(de)(de)堆(dui)(dui)焊(han)層耐點(dian)蝕(shi)性良(liang)好，在(zai)同(tong)樣(yang)采(cai)用MIG焊(han)時，686合(he)(he)金的(de)(de)(de)堆(dui)(dui)焊(han)層的(de)(de)(de)耐點(dian)蝕(shi)性也優(you)于C-276、C-22和622合(he)(he)金。

三、力學性能

  （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)金的(de)室(shi)溫力學(xue)性能(neng)見表3-5-60。高溫力學(xue)性能(neng)見圖3-5-45。從圖3-5-45可看(kan)出686合(he)金的(de)高溫試驗數(shu)據和(he)美國機械工程(cheng)學(xue)會鍋爐和(he)壓力容器委員會所給出的(de)允許設(she)計應力值。

    不同(tong)溫(wen)度時(shi)效100小(xiao)時(shi)對00Cr21Ni56Mo16W4合金室溫(wen)和低(di)溫(wen)沖擊吸收(shou)功的影(ying)響見表3-5-61。圖(tu)3-5-46系(xi)退火態(tai)00Cr21Ni56Mo16W4合金的疲勞曲線。

四、冷熱加工及成型性(xing)能(neng)

  冷加工(gong)對(dui)合(he)金(jin)室溫力學性能的(de)(de)影響見圖3-5-47，可(ke)以看出，隨冷加工(gong)變形量的(de)(de)增加，686合(he)金(jin)的(de)(de)強度提(ti)高(gao)，伸長率下降。此合(he)金(jin)的(de)(de)熱加工(gong)和熱成型性可(ke)參(can)考前述鎳鉻鉬合(he)金(jin)的(de)(de)資料(liao)。

五(wu)、焊(han)接性能

  686合(he)金(jin)的(de)焊(han)接性能良(liang)好，可(ke)按Ni-Cr-Mo(-W)合(he)金(jin)的(de)焊(han)接工藝(yi)進行(xing)焊(han)接，填充金(jin)屬使(shi)用與686的(de)同材合(he)金(jin)，焊(han)后可(ke)獲得優(you)良(liang)的(de)耐腐(fu)蝕(shi)性能。

六、物理性能

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金的物理性能見表3-5-62。

七、應用

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金主(zhu)要用(yong)于海水、醋酸(suan)(suan)、氯化氫、氟化氫、濕法磷酸(suan)(suan)和(he)采用(yong)混酸(suan)(suan)的(de)酸(suan)(suan)洗液(ye)等介質中。特(te)別是在含有大量(liang)氯離子又有氧化劑的(de)溶液(ye)中大為適(shi)用(yong)。此合金可制作(zuo)容器、管線、泵、閥(fa)、板式換熱器、二氧化碳冷卻塔等的(de)設備(bei)和(he)構件。